Teorie tkaní. Úvodní seminář. J. Dvořák

Podobné dokumenty
Víceprošlupní tkací stroje

Měření prohozní rychlosti a sil v útku

Teorie tkaní. Prohozní systémy. s pevným zanašečem. M. Bílek, J. Dvořák

Teorie tkaní. Příraz útku. M. Bílek

Teorie tkaní. Prohozní systémy. tryskové. M. Bílek, J. Dvořák

VÚTS, a.s. Centrum rozvoje strojírenského výzkumu Liberec.

Mechanika kontinua. Mechanika elastických těles Mechanika kapalin

Měření sil v osnovních nitích

Teorie tkaní. Modely vazného bodu. M. Bílek

Kompenzace osnovních sil svůrkou

Téma: Dynamika - Úvod do stavební dynamiky

Téma: Dynamiky - Základní vztahy kmitání

Seminář z fyziky II

Okruhy k maturitní zkoušce z fyziky

Učební osnova vyučovacího předmětu mechanika. Pojetí vyučovacího předmětu M/01 Strojírenství

Dynamika tekutin popisuje kinematiku (pohyb částice v času a prostoru) a silové působení v tekutině.

VY_32_INOVACE_G 19 01

Modelování a simulace Lukáš Otte

Evropský sociální fond "Praha a EU: Investujeme do vaší budoucnosti"

Mechanika tekutin je nauka o rovnováze a makroskopickém pohybu tekutin a o jejich působení na tělesa do ní ponořená či jí obtékaná.

Počítačová dynamika tekutin (CFD) Základní rovnice. - laminární tok -

1. Úvod do předmětu Pružnost a pevnost

Fyzika - Sexta, 2. ročník

Tuhost mechanických částí. Předepnuté a nepředepnuté spojení. Celková tuhosti kinematické vazby motor-šroub-suport.

Magisterský studijní program

Dynamika vázaných soustav těles

BIOMECHANIKA DYNAMIKA NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY, VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ SÍLY ČASOVÝ A DRÁHOVÝ ÚČINEK SÍLY

EXPERIMENTÁLNÍ MECHANIKA 1. Jan Krystek

Přínosy účasti v programu Eureka z pohledu rozvoje VÚTS, a.s.

České vysoké učení technické v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství

Teorie měření a regulace

Odpružená sedačka. Petr Školník, Michal Menkina. TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra Technických zařízení budov. Modelování termohydraulických jevů 3.hodina. Hydraulika. Ing. Michal Kabrhel, Ph.D.

Maturitní otázky z předmětu FYZIKA

Stanovení forem, termínů a témat profilové části maturitní zkoušky oboru vzdělání M/01 Strojírenství STROJÍRENSKÁ TECHNOLOGIE

ÚVOD DO MODELOVÁNÍ V MECHANICE DYNAMIKA VÁZANÝCH MECHANICKÝCH SYSTÉMŮ

3.1. Newtonovy zákony jsou základní zákony klasické (Newtonovy) mechaniky

Fyzikální učebna vybavená audiovizuální technikou, fyzikální pomůcky

1. Úvod do pružnosti a pevnosti

Příklady jednoduchých technických úloh ve strojírenství a jejich řešení

Mechanika s Inventorem

podniků v oblasti strojírenstv

Prostředky vnější regulace tkacího procesu

5. 9. FYZIKA Charakteristika předmětu

Předmět: FYZIKA Ročník: 6.

Úvod STROJE STR A ZAŘÍZENÍ OJE ČÁSTI A MECHANISMY STROJŮ STR

CVIČENÍ č. 11 ZTRÁTY PŘI PROUDĚNÍ POTRUBÍM

MODIFIKOVANÝ KLIKOVÝ MECHANISMUS

DIPLOMOVÁ PRÁCE OPTIMALIZACE MECHANICKÝCH

Stanovení forem, termínů a témat profilové části maturitní zkoušky oboru vzdělání M/01 Technické lyceum STROJNICTVÍ

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

vibrodiagnostika: v kritických bodech se měří a vyhodnocuje mechanické kmitání,

Tabulace učebního plánu. Vzdělávací obsah pro vyučovací předmět : Fyzika. Ročník: I.ročník - kvinta

Určení předmětů, jejich formy a témata pro profilovou část maturitní zkoušky v roce 2011/12 v jarním i podzimním termínu

Teoretické otázky z hydromechaniky

UČIVO. Termodynamická teplota. První termodynamický zákon Přenos vnitřní energie

Prošlupní mechanismus

CENTRUM ROZVOJE STROJÍRENSKÉHO VÝZKUMU LIBEREC

ELEKTRICKÉ STROJE - POHONY

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

Témata pro zkoušky profilové části maturitní zkoušky. Strojírenství, varianta vzdělávání konstruování s podporou počítače

Hmotný bod - model (modelové těleso), který je na dané rozlišovací úrovni přiřazen reálnému objektu (součástce, části stroje);

Základy tvorby výpočtového modelu

Václav Uruba home.zcu.cz/~uruba ZČU FSt, KKE Ústav termomechaniky AV ČR, v.v.i., ČVUT v Praze, FS, UK MFF

TÉMATA PROJEKTŮ KME/PRJ3 VYPSANÁ PRO ZIMNÍ SEMESTR AK. R. 2016/17. Katedra mechaniky

Části a mechanismy strojů 1 KKS/CMS1

Konstrukční zásady návrhu polohových servopohonů

Fyzika - Kvinta, 1. ročník

Mechanika tekutin. Tekutiny = plyny a kapaliny

Proč funguje Clemův motor

Možnosti ochrany duševního vlastnictví v textilním a oděvním průmyslu

Numerické modelování interakce proudění a pružného tělesa v lidském vokálním traktu

OTÁZKY K PROCVIČOVÁNÍ PRUŽNOST A PLASTICITA II - DD6

Výsledný tvar obecné B rce je ve žlutém rámečku

Navazující magisterský studijní program STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ.

CW01 - Teorie měření a regulace

1 Rozdělení mechaniky a její náplň

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO

Nelineární problémy a MKP

15.14 Vačkové mechanismy

Rotující soustavy, měření kritických otáček, typické projevy dynamiky rotorů.

Informace o studijním oboru M/01 Strojírenství

Provozní pevnost a životnost dopravní techniky. - úvod do předmětu

Dynamika soustav hmotných bodů

Informace o studijním oboru M/01 Strojírenství

úvod do teorie mechanismů, klasifikace mechanismů vazby, typy mechanismů,

Snižování hlukové emise moderní automobilové převodovky

Maturitní témata ze stavby a provozu strojů školní rok 2015/2016 obor M/01 Strojírenství

Téma 13, Úvod do dynamiky stavebních konstrukcí dynamiky

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Nelineární úlohy při výpočtu konstrukcí s využitím MKP

Vypracovat přehled paralelních kinematických struktur. Vytvořit model a provést analýzu zvolené PKS

Otázky pro Státní závěrečné zkoušky

Technické lyceum - výběrové předměty

Mechanika úvodní přednáška

Filosofie konstruování a dimenzování mechanických částí vozidel z hlediska jejich funkce a provozního zatěžování

Výukové texty pro předmět Měřící technika (KKS/MT) na téma Tvorba grafické vizualizace principu měření tlaku (podtlak, přetlak)

Pružnost a pevnost. zimní semestr 2013/14

2. Kinematika bodu a tělesa

ÚVOD DO TERMODYNAMIKY

Transkript:

Teorie tkaní Úvodní seminář J. Dvořák

Cíle semináře 1/ vymezení předmětu teorie tkaní 2/ stručná analýza historie bezčlunkového tkaní 3/ prezentace československého příspěvku na vývoji tkaní 4/ prezentace současného výzkumu tkaní ve VUTS 5/ rekapitulace a doplnění znalostí o tkacích strojích

Tkaní - technologický proces výroby textilie Tkací stroj výrobní zařízení k realizaci technologického postupu Dualismus, jedno bez druhého nemůže existovat, proces popisujeme prostřednictvím chování stroje a jeho mechanismů. Proces a stroj se vzájemně ovlivňují. Tím je zajištěna dynamika vývoje na úrovni inovací nižších řádů. Funkční popis technologie tkaní a tkacích strojů je předmětem Základů tkaní. Převážná většina lidí se při studiu procesů a strojů spokojí s poznáním. Dovedou je popsat, referovat o nich a porovnat je s jimi podobnými. Naprosto však nepochybují o jejich funkci, kterou považují za uspokojivou a neměnnou. Jen zlomek lidí má potřebu a schopnost analyzovat věci kriticky a dynamicky. Pochybovat o tom, co jen vidí a přemýšlet o tom, co by měli vidět. Zkoumat zákonitosti vývoje přírody a pohlížet na svět jako na souvislý celek neustále se měnící a vyvíjející bojem protikladů konfliktů. Řešením těchto konfliktů je zajištěn pokrok na úrovni inovací vyšších řádů. Tkaní je mechanická technologie a základní teoretickou disciplinou a platformou pro řešení problémů je mechanika tuhých a pružných těles. V případech řešení prohozních systémů se uplatní i mechanika tekutin a termodynamika. (V textilní oblasti se často při zkoumání a hodnocení parametrů a vlastností textilií uplatňují i regresní modely. Ty jsou součástí experimentálních metod a jejich teoretickou základnou je matematická statistika. Mohou být efektivním doplňkem exaktních mechanických modelů ale nemohou je nahradit.)

Vymezení předmětu teorie tkaní mechanika Nauka o materiálech Teorie tkaní Inovace vyšších řádů Inovace nižších řádů Tkaní-proces Tkací stroj

výrobní proces Tkaní : definuje vstupy, výstupy a interakce technologických řetězců vytváření a výroby tkanin, definuje subprocesy přípravy a pomocných činností souvisejících s výrobou tkanin, definuje různé způsoby a modifikace výroby s cílem dosažení určitých užitných fyziologických a fyzikálních parametrů tkanin, projektování parametrů tkanin a kontrola výsledků procesu Tkací stroje. jsou výsledkem historických a okamžitých představ o kvalitě a kvantitě realizace technologických a výrobních postupů. Součásti, mechanismy a koncepce stroje je odezvou na jednotlivé fáze technologického procesu ( morfologickou),zároveň je však silně ovlivněna deterministickou činností konstrukce (výpočty, modely ). Stroj zpětně ovlivňuje představy o kvalitě i parametrech technolog. postupů a může sloužit i k výzkumu a vývoji technologie. Pozn.: Technologický proces však vždy obsahuje celou řadu konfliktů na jejichž řešení je závislý další výzkum a vývoj. Využití a objektivizace poznatků získávaných na konkretním stroji může být problematické jednak tím, že neobsahuje řešení všech konfliktů a zejména tím, že negativně ovlivňuje studované procesy svými specifickými vlastnostmi( na př kmitáním, rezonancí, vymezováním vůlí). Leckdy je vhodnější zkoumat a měřit kvalitu a parametry procesu na simulátorech a modelech. Textilní materiály a struktury : poskytuje informace o parametrech a vlastnostech lineárních i plošných textilií, včetně potřebných souvislostí těchto parametrů ( na př vztahy mezi zatížením a deformací). Disponuje modely geometrickými, regresními i fyzikálními. Mechanika pevných a pružných těles: statika ( rovnice rovnováhy), kinematika (zdvihové funkce), dynamika ( pohybové rovnice), kmitání ( rázy), pružnost a pevnost ( síly a deformace) Teorie tkaní: tkací proces nejen popisuje ale zkoumá a určuje jeho parametry a vztahy mezi nimi využitím modelování ( zejména mechanických modelů)

Historie bezčlunkového tkaní Jak je ve světě techniky obvyklé, spolu s nespornými výhodami, které mechanický pohon a automatická výměna člunků přinesly, upozornila jeho exploatace na problémy, vyplývající z přirozené potřeby zvyšovat rychlost produkce a pracovní frekvenci strojů. Záhy, prakticky již na přelomu 20. století, si odborníci též začínají uvědomovat, že člunkové stavy obtěžují pracovní prostředí enormním hlukem, neslučitelným s ochranou zdraví. Dále si uvědomují, že požadavek dalšího požadovaného nárůstu výkonu bude limitován především hmotností člunku. Náhle před nimi stojí rozporuplný konflikt. Na jedné straně by bylo žádoucí zvyšovat zásobu a hmotnost útku (a tudíž i hmotnost člunku) tak, aby se snižovaly náklady na přípravu útku a zvýšil interval mezi výměnami. Na druhou stranu je třeba snížit hmotnost člunku, omezit tak setrvačné a rázové síly a umožnit zvyšování výkonu stroje. Je zřejmé, že se tento konflikt nedá řešit jen kompromisem ale principiální změnou technologie. Myšlenky, představy a úsilí vynálezců spojovala potřeba zvýšit otáčky člunkového stroje a snížit jeho hlučnost. Byly vytyčeny čtyři hlavní směry řešení, které se odlišují invenčním potenciálem respektive mírou či revolučností změn a stupněm rizika. Obecně platí, že potenciál a riziko je nepřímo úměrné.

První řešení: drastické snížení hmotnosti zanašeče. Princip prohozu zůstal zachován. Zanašeč je nadále tuhé těleso, má silovou vazbu s prohozním mechanismem. Tomuto systému se někdy říká balistický, připomíná výstřel projektilu. Snížení hmotnosti bylo dosaženo na úkor útkové zásoby, ta zcela mizí a útek je stahován z cívky pevně uložené na rámu stroje. Cenou, zaplacenou za snížení hmotnosti zanašeče, je nemožnost dosažení pravého, pevně zavázaného kraje tkaniny. Tento systém prohozu se nazývá skřipcovým. Druhé řešení : snižuje rázy a hluk nahrazením silové vazby zanašeče a prohozního mechanismu vazbou kinematickou. Po celý interval provozu stroje je zanašeč součástí výstupního členu prohozního mechanismu a jeho kinematické veličiny jsou předepsány zdvihovou závislostí. Samotný zanašeč má tvar jehly a zásobu útku stahuje z cívky pevně uložené na rámu stroje. Tento systém se nazývá jehlovým.

Třetí řešení : mění fyzikální princip prohozu. Tuhé těleso zanašeče a mechanické vazby jsou nahrazeny proudem media. Silové účinky, vyvolané přenosem hybnosti z proudící kapaliny na útek, udělí niti potřebné zrychlení a rychlost. Medium může mít konstantní hustotu (nestlačitelná voda) nebo proměnnou hustotu (stlačitelný vzduch). Nit je rovněž stahována z pevné cívky na rámu stroje. Její délka musí být před prohozem odměřena. Hmotnost dávky vody respektive vzduchu pro jeden prohoz je o několik řádů menší, než hmotnost pevných zanašečů. Tento prohozní systém se nazývá tryskovým dle trysky, rotačně souměrného tělesa s kanálem, přeměňující tlakovou energii media na energii kinetickou. Čtvrté řešení: si klade za cíl odstranit přímočaře vratný pohyb zanašeče s exponovanými nestacionárními úseky (zrychlení, zastavení) kontinuálním rotačním pohybem. Útek se zatkává ve tvaru spirály. Realizačním výstupem je kruhový tkací stroj. Jednodušší je jednoprošlupní tkací stroj pro výrobu zboží ve tvaru hadic. Sofistikovanějším výstupem měl být víceprošlupní sekcionální kruhový stav. Tkanina je zde vyráběna jako plošný útvar v několika pásech.

Prezentace historie československého textilního strojírenství a VUTS Liberec Vysoký invenční potenciál díla V. Svatého. Vynálezy tryskového tkacího stroje mají přelomový charakter. Ukončují dlouholetou éru člunkového tkaní, zahajují, nastolují a upevňují novou, výkonnější a ekologičtější éru tkaní bezčlunkového. Obrovská míra změn technologie tkaní,tkacích strojů a tkalcoven, které jeho vynálezy vyvolaly. Odhaduje se, že počet pneumatických tkacích strojů ( pod označením P, PN), vyrobených v 60 a 70 letech, byl 80-100 000. Počet vodních strojů řady H, vyrobený v témže období, byl pravděpodobně více než 25 000. V současnosti je roční světová produkce vzduchových strojů ( i když jsou vybaveny sofistikovanějším a výkonnějším systémem prohozu než dle patentu Svatý), cca 25 000 ks a vodních cca 10 000 ks. Vladimír Svatý obdržel v r 1953 Státní cenu, ve své době nejvyšší a prestižní ocenění udělované prezidentem republiky za mimořádná technická a umělecká díla. V r 1968 obhájil na tehdejší Vysoké škole strojní a textilní v Liberci kandidátskou práci a získal titul CSc, kandidát technických věd.

Prezentace historie československého textilního strojírenství a VUTS Liberec Vzduchový stroj P44 Vodní stroj H 105 Skřipcový stroje Nopas Situace do roku cca 1990 : 2 koncerny, Elitex, 11 závodů, 22 000 lidí ZVS Brno, podobně jako Elitex Dnešní situace : VUTS Liberec, cca 200 zaměstnanců, oddělení tkací techniky cca 10 Jediní výrobci ( spolu s TFA Kostelec n/o a KonTeK Praha )

Současný program tkacích strojů VUTS : stroj Cam el pro výrobu tkanin v perlinkové vazbě, pneumatický a hydraulický prohoz

Současný program tkacích strojů VUTS : stroj Cam el pro výrobu tkanin v perlinkové vazbě, pneumatický a hydraulický prohoz Cam el 2T Combine Leno 2T Plátno + leno

Současný program tkacích strojů VUTS : stroj Cam el pro výrobu tkanin v perlinkové vazbě, pneumatický a hydraulický prohoz prošlup překrytí a rotace

Současný program tkacích strojů VUTS : stroj Cam el pro výrobu tkanin v perlinkové vazbě, pneumatický a hydraulický prohoz Vzduchový tkací stroj Vega Sklovláknitá tapeta, texturovaný útek

Literatura Dvořák, J., Bílek, M., Tumajer, P.: Mechanické modely tkaní. 2016 Tumajer, P., Bílek, M., Dvořák, J.: Základy tkaní a tkací stroje. 2015